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EP1342028B1 - Robinet a commande par servomoteur pour recipient de fluides toxiques - Google Patents

Robinet a commande par servomoteur pour recipient de fluides toxiques Download PDF

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Publication number
EP1342028B1
EP1342028B1 EP01999767A EP01999767A EP1342028B1 EP 1342028 B1 EP1342028 B1 EP 1342028B1 EP 01999767 A EP01999767 A EP 01999767A EP 01999767 A EP01999767 A EP 01999767A EP 1342028 B1 EP1342028 B1 EP 1342028B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
actuating member
fluid
fluid passage
servomotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01999767A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1342028A1 (fr
Inventor
Christian Estrems
Jean-Claude Beauseigneur
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of EP1342028A1 publication Critical patent/EP1342028A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1342028B1 publication Critical patent/EP1342028B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/30—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces specially adapted for pressure containers
    • F16K1/304—Shut-off valves with additional means
    • F16K1/306—Shut-off valves with additional means with a valve member, e.g. stem or shaft, passing through the seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/30—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces specially adapted for pressure containers
    • F16K1/307—Additional means used in combination with the main valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/126—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like
    • F16K31/1262—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like one side of the diaphragm being spring loaded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K41/00—Spindle sealings
    • F16K41/10—Spindle sealings with diaphragm, e.g. shaped as bellows or tube

Definitions

  • the invention relates to a watertight tap, and more particularly to a watertight tap for a container for transporting toxic fluids.
  • valves for containers for transporting toxic fluids are in the form of a body mounted on the containers which connects the containers to external elements.
  • This body includes a cavity that communicates with an outlet.
  • the valve or the container has an internal valve closing the inlet of the body, and thus ensuring a first level of sealing of the container to the passage of the fluid.
  • This valve is for example designed as a non-return valve. It comprises for example a ball biased against a sealing seat by a spring, in the closed position.
  • This valve is for example arranged in a fluid passage conduit so that the pressurized gas exerts a closing force on it.
  • This type of valve comprises an actuating rod capable of actuating the internal valve to allow the evacuation of the fluid. Beyond a certain stroke, the rod exerts an opening force on the internal safety valve, thus freeing the passage of fluid contained in the container to an external element.
  • a manual device such as a steering wheel makes it possible to move this rod along its axis.
  • the operating device of the rod is placed outside the valve body. The rod therefore extends from the operating device to the inside of the valve body.
  • This packing usually consists of a stack of PTFE rings surrounding the rod. These rings are compressed along the axis of the rod, between a stop of the valve body and a stuffing box follower, by means of screws. This axial compression of the rings leads to radial expansion of these rings. Thanks to this radial expansion, the rings come into contact with the rod and thus ensure the sealing of the body cavity relative to the outside.
  • the faucet may leak during handling in particular.
  • the safety valve is open and thus allows the fluid to pass into the body cavity.
  • the gland is then subjected to fluid pressure, up to 200 bar, and must seal the cavity.
  • the gland device has regular leaks inherent in this technology. People handling the containers, usually containing harmful products such as HCl, are forced to manipulate the tap to open or close it and are thus exposed to these emanations.
  • the manual control does not adjust the flow rate of the valve with sufficient speed and accuracy.
  • the manual control is not a suitable means.
  • a leak can have a significant impact on the environment before an operator can intervene in good conditions.
  • GB-A-2 118 329 discloses a pneumatic safety valve in case of overpressure in pipelines, boilers and other similar applications. It is also known from US-A-5 127 436 an adapter and pressure reducer for gas bottles under high pressure.
  • the invention proposes a solution to these various problems; it thus proposes a valve for a fluid container, comprising a valve body having a fluid passage, further comprising a valve closing said fluid passage, the valve being actuated by the actuating member and arranged so that the fluid exerts on it a closing force, a movable actuating member causing the opening and closure of said fluid passage according to its position relative to the body, a locking of the actuating member in the closed position arranged at a end of the actuating member, a servomotor moving the actuating member between positions corresponding to the opening and closing of said fluid passage, further comprising a locking of the actuating member in the position of closing said fluid passage and a servomotor control remote from the valve.
  • the lock is disposed at an axial end of the actuating member.
  • the servomotor is capable of receiving a pressurized control fluid displacing the actuating member.
  • the servomotor comprises a pressure chamber adapted to be connected to a source of control fluid, a piston integral with the actuating member, movable in the pressure chamber depending on the pressure of the control fluid. in the pressure chamber.
  • the booster comprises a flexible membrane sealingly connecting the piston to the pressure chamber.
  • the servomotor comprises a spring urging the piston to a closed position of said fluid passage.
  • the valve further comprises a solenoid valve supplying the servomotor with control fluid, this solenoid valve being controlled by the remote control.
  • the actuating member comprises a shaft mounted in translation relative to the body.
  • the invention also relates to a container comprising a tap as claimed.
  • the container contains a toxic fluid, preferably HCl.
  • the invention proposes a valve for a toxic fluid container, in particular of mobile type, comprising an actuating member connected to a servomotor.
  • a control remote from the valve controls the movement of the actuator to select an open or closed position.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a valve assembly according to the invention.
  • the figure shows a valve 1 in the closed position, comprising a body 2 mounted on a container 13.
  • the body has a conduit 101, in communication with the container, and also has a cavity 102 in communication with an outlet 103 of the body.
  • the body furthermore has a closure member 6 that selectively closes the passage of fluid between the conduit 101 and the cavity 102.
  • An actuating member 3 crosses from the outside a wall of the body and extends substantially the entire length. of the cavity 102. One of its ends comes opposite the closure member 6.
  • the actuating member 3 is integral with a movable piston 8 of a servomotor 4. This piston 8 is movable in a pressure chamber 7 of the actuator 4.
  • the pressure chamber 7 has a fluid inlet 114 connected to a solenoid valve 12.
  • This solenoid valve 12 is controlled by a control 5 placed at a distance from the valve.
  • the valve 1 thus comprises a body 2.
  • the body is sealingly attached to the container 13.
  • the body can thus be bolted or screwed onto a platen of the container, preferably by inserting a seal between the platen and the body.
  • the bolting used can be of the high-resistance type. It is also possible to use a bolting of limited hardness to avoid embrittlement by corrosion, this corrosion being particularly sensitive to contact with hydrogen.
  • a seal between the platen and the faucet or between the platen and the container of a particular type can be used. It is thus possible to envisage using a double seal of the spiral type of the metal / PTFE type. The sealing and the security are thus improved.
  • the body can be made of materials such as carbon steel, stainless steel, austenitic stainless steel or a nickel-based alloy. These materials have in particular good properties of corrosion resistance. It can also be realized with any material having good mechanical properties and preferably good corrosion resistance.
  • the conduit 101 of the body is placed in front of an opening of the container. The fluid of the container is thus in communication with the conduit 101.
  • the body further comprises the closure member 6, in the form of a valve, closing the communication between the conduit 101 and the cavity 102 of the body in the closed position of the fluid passage.
  • the valve 6 comprises a valve tip 104 and a spring 106 (it is also possible to use a ball as a valve plug). When the fluid passage is in the closed position, the spring 106 urges the valve tip 104 against a valve seat 105 made on the body 2. The valve 6 thus ensures in this position the seal between the conduit 101 and the cavity 102.
  • the cavity 102 is in communication with the outlet 103.
  • the outlet may be provided with a plug to ensure its sealing, for example during transport or storage of the container.
  • This plug may have a thread cooperating with a corresponding thread of the body.
  • the cap can also be assembled to the body by any similar watertight fastening means.
  • the actuating member 3 has in the embodiment shown in the form of an elongated shaft.
  • the actuating member may be mounted in translation relative to the body. It can thus move in the direction represented by the arrow of FIG. 1.
  • the actuating member has at one of its ends a head 107 vis-à-vis the valve tip 104. when the actuating member is moved in the direction of the arrow, the head 107 comes into contact with the valve tip 104. The head 107 thus acts directly on the valve tip 104 to open the fluid passage.
  • the actuating member may be made of a material resistant to corrosion. It can thus be made of a carbon steel, a stainless steel or a nickel alloy.
  • the actuating member passes through a wall of the body.
  • a gland packing 110 may be disposed at the passage of the actuating member to seal the valve body.
  • This lining may be made with a stack of PTFE rings surrounding the actuating member.
  • This lining 110 may be placed in a lining support 111 attached to the body.
  • This support 111 may also have spans 112 and 113. The support 111 can thus guide the actuating member relative to the body.
  • a servomotor 4 is disposed above the valve body. It comprises the pressure chamber 7, in which is arranged the piston 8.
  • the piston 8 is integral with the actuating member in the direction represented by the arrow. The piston can thus exert a force in this direction on the actuating member.
  • the piston can be connected by a flexible membrane 9 to the pressure chamber. The piston can thus move relative to the pressure chamber.
  • the pressure chamber can be made of carbon steel, stainless steel or ductile iron.
  • the piston can also be made of stainless steel or carbon steel.
  • the membrane can be made of elastomer or flexible plastic on a special waterproof canvas.
  • One or more springs 10 urge the piston 8 towards the closed position of the fluid passage. It is thus avoided that accidental jolts, during transport for example, cause a displacement of the actuating member. The closed position of the fluid passage is thus maintained to prevent accidental leakage of the valve.
  • the pressure chamber has a conduit 114 through which it can be placed in communication with a source of pressurized control fluid.
  • a plug 116 can thus connect the conduit 114 to a conduit from the control fluid source.
  • the conduit 114 may be connected to a solenoid valve 12.
  • the pressure chamber is then in communication with a control fluid supplied by the solenoid valve.
  • a control fluid supplied by the solenoid valve It is possible to use a two-state solenoid valve which selectively supplies the pressure chamber with either a control fluid at a determined opening control pressure or with a control fluid at atmospheric pressure.
  • the response time of a solenoid valve is generally low, thereby decreasing the time required to switch between the open position and the closed position of the fluid passage.
  • a gaseous control fluid such as air or nitrogen may be used.
  • the gaseous control fluid is preferably used at a pressure of less than 10 bar. It is also possible to choose a liquid control fluid such as oil or a slightly compressible liquid such as automotive brake fluid.
  • the pressurized control fluid may be provided for example by a pressurized gas container or a compressor.
  • a servomotor control remote from the valve body, controls the state of the solenoid valve.
  • This command is preferably placed in a secure external area.
  • This command sends an opening or closing signal to the solenoid valve.
  • This control can for example be placed at a distance of 20 meters from the valve body or at a suitable distance to allow to isolate a manipulator of any leakage of the valve body or container. It can also be placed in an insulated cabin of the container.
  • This command can generate an electrical control signal that is transmitted to the solenoid valve via a power line. Any appropriate command such as radio control or mechanical cable control may also be used.
  • the actuating member also comprises an outgrowth 109 intended to cooperate with a seat 108 formed in the valve body.
  • the protuberance of the actuator remains in contact with the seat of the body when the fluid passage is in the closed position.
  • the combination of the protrusion 109 and the seat 108 thus makes it possible to ensure additional sealing of the valve.
  • the valve may also have a locking of the actuating member in the closed position.
  • This locking can be obtained by making a thread on one end of the actuating member and fixing a wheel 11 having a corresponding thread.
  • the locking may for example be carried out on an axial end of the actuating member, and preferably on an axial end of the actuating rod projecting outwards.
  • the wheel may be screwed until it comes to a stop, for example on the servomotor and thus prevent any movement of the actuating member.
  • the locking can thus be maintained even when a pressurized gas is introduced into the pressure chamber. It is also possible to place a pin 115 attaching the wheel 11 to the servomotor and now the wheel in position. Thus, the wheel is not likely to unscrew under the effect of possible vibrations.
  • the fluid passage can thus be maintained even more safely in the closed position.
  • the piston by means of a plate integral with the actuating member, of substantially circular shape, and having a seal at its periphery.
  • the seal such as an O-ring or a lip seal, seals the plate relative to the pressure chamber.
  • a solenoid valve whose opening is adjustable so as to vary the pressure of the control fluid which supplies the pressure chamber. It is thus possible to adjust the stroke of the actuating member.
  • the fluid flow at the fluid passage can thus be set to a desired value.
  • a control signal is sent to the solenoid valve.
  • the solenoid valve then communicates the pressure chamber with a control fluid at atmospheric pressure or at a pressure insufficient to maintain the fluid passage in the open position.
  • the force exerted by the spring 10 is greater than the force exerted by the control fluid.
  • the piston moves in the opposite direction of the arrow.
  • the head of the actuating member moves until no longer exert force on the valve tip.
  • the spring 106 urges the valve tip 104 against the valve seat 105. The communication between the conduit 101 and the cavity 102 is thus cut off, the fluid passage is thus in the closed position.
  • the user can control an intermediate fluid passage opening, depending on the control fluid pressure delivered by the solenoid valve.
  • the flow rate of the fluid passage can thus be rapidly changed.
  • Such a valve may also include an emergency closing position at the control to close the valve in a minimum time.
  • the invention also relates to a container on which is mounted a valve as described above.
  • This container spherical or cylindrical, generally has a bolted opening on which is disposed said valve.
  • the tap can be assembled to the container by any suitable means. It can thus be assembled by screwing as described above at the aforementioned opening.
  • Such a container is preferably resistant to pressures above 50 bar. It is further desirable to provide a container resistant to pressures greater than 100 bar.
  • the container may for example be made of steel or any material having good mechanical characteristics, and preferably a good corrosion resistance.

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Description

  • L'invention concerne un robinet étanche, et plus particulièrement un robinet étanche pour récipient de transport de fluides toxiques.
  • Il est connu d'utiliser un robinet pour isoler le contenu de récipients mobiles de l'extérieur, notamment dans le domaine du transport ferroviaire. Les robinets classiques destinés aux récipients de transport de fluides toxiques, tels que le HCl ou le BF3, se présentent sous la forme d'un corps monté sur les récipients qui assure la jonction entre ces récipients et des éléments extérieurs. Ce corps comprend une cavité qui communique avec une sortie. Le robinet ou le récipient comporte un clapet interne obturant l'entrée du corps, et assurant ainsi un premier niveau d'étanchéité du récipient au passage du fluide. Ce clapet est par exemple réalisé sous forme de clapet anti-retour. Il comprend par exemple une bille sollicitée contre un siège d'étanchéité par un ressort, en position d'obturation. Ce clapet est par exemple disposé dans un conduit de passage de fluide de sorte que le gaz sous pression exerce sur lui un effort de fermeture. Ce type de robinet comprend une tige de manoeuvre susceptible d'actionner le clapet interne pour permettre l'évacuation du fluide. Au- delà d'une certaine course, la tige exerce un effort d'ouverture sur le clapet interne de sécurité, libérant ainsi le passage du fluide contenu dans le récipient vers un élément extérieur. Un dispositif manuel tel qu'un volant permet de déplacer cette tige selon son axe. Le dispositif de manoeuvre de la tige est placé à l'extérieur du corps de robinet. La tige s'étend donc du dispositif de manoeuvre jusqu'à l'intérieur du corps de robinet.
  • Pour assurer l'étanchéité du corps de robinet au niveau de la traversée de la tige, on dispose généralement une garniture de presse étoupe. Cette garniture est habituellement constituée d'un empilement de bagues en PTFE entourant la tige. Ces bagues sont comprimées selon l'axe de la tige, entre une butée du corps de robinet et un fouloir de presse étoupe, au moyen de vis. Cette compression axiale des bagues conduit à une expansion radiale de ces bagues. Grâce à cette expansion radiale, les bagues viennent au contact de la tige et assurent ainsi l'étanchéité de la cavité du corps par rapport à l'extérieur.
  • Cette solution présente des inconvénients. Le robinet peut présenter des fuites, pendant sa manipulation en particulier. Durant la manipulation du robinet, le clapet de sécurité est ouvert et laisse donc passer le fluide dans la cavité du corps. Le presse-étoupe est alors soumis à la pression du fluide, pouvant atteindre 200 bars, et doit assurer l'étanchéité de la cavité. Or le dispositif de presse- étoupe présente des fuites régulières inhérentes à cette technologie. Les personnes chargées de manipuler les récipients, contenant généralement des produits nocifs tels que du HCl, sont obligées de manipuler le robinet pour l'ouvrir ou le fermer et sont ainsi exposées à ces émanations. De plus, la commande manuelle ne permet pas de régler le débit du robinet avec une vitesse et une précision suffisante. Par ailleurs si un problème de fuite en aval du robinet et qu'une coupure immédiate du fluide est à réaliser, la commande manuelle n'est pas un moyen adapté. En outre, dans un tel cas, une fuite peut avoir un impact conséquent sur l'environnement avant qu'un opérateur puisse intervenir dans de bonnes conditions.
  • Il a été proposé de munir les manipulateurs du robinet de combinaisons protectrices mais cette solution rend plus difficile la manipulation du robinet.
  • Par ailleurs, GB-A-2 118 329 divulgue une soupape de sécurité pneumatique en cas de surpression dans des pipe-lines, chaudières et autres applications similaires. Il est aussi connu de US-A-5 127 436 un adaptateur et réducteur de pression pour des bouteilles de gaz sous haute pression.
  • L'invention propose une solution à ces différents problèmes ; elle propose ainsi un robinet pour récipient de fluide, comprenant un corps de robinet présentant un passage de fluide, comprenant en outre un clapet obturant ledit passage de fluide, le clapet étant actionné par l'organe d'actionnement et disposé de sorte que le fluide exerce sur lui un effort de fermeture, un organe d'actionnement mobile provoquant l'ouverture et la fermeture dudit passage de fluide en fonction de sa position par rapport au corps, un verrouillage de l'organe d'actionnement en position fermée disposé à une extrémité de l'organe d'actionnement, un servomoteur déplaçant l'organe d'actionnement entre des positions correspondant à l'ouverture et à la fermeture dudit passage de fluide, comprenant en outre un verrouillage de l'organe d'actionnement en position de fermeture dudit passage de fluide et une commande de servomoteur placée à distance du robinet.
  • Selon une variante, le verrouillage est disposé à une extrémité axiale de l'organe d'actionnement.
  • Selon une autre variante, le servomoteur est susceptible de recevoir un fluide de commande sous pression déplaçant l'organe d'actionnement.
  • Selon encore une variante, le servomoteur comprend une chambre de pression apte à être reliée à une source de fluide de commande, un piston solidaire de l'organe d'actionnement, mobile dans la chambre de pression en fonction de la pression du fluide de commande dans la chambre de pression.
  • Selon encore une autre variante, le servomoteur comprend une membrane flexible reliant de façon étanche le piston à la chambre de pression.
  • On peut encore prévoir que le servomoteur comprenne un ressort sollicitant le piston vers une position de fermeture dudit passage de fluide.
  • Selon une variante, le robinet comprend en outre une électrovanne alimentant le servomoteur en fluide de commande, cette électrovanne étant commandée par la commande à distance.
  • Selon une autre variante, l'organe d'actionnement comprend un arbre monté en translation par rapport au corps.
  • L'invention a également pour objet un récipient comprenant un robinet tel que revendiqué.
  • Selon une variante, le récipient contient un fluide toxique, de préférence du HCI.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, qui montre :
    • figure 1, une vue schématique en coupe d'un ensemble de robinetterie selon l'invention.
  • L'invention propose un robinet pour récipient de fluide toxique, en particulier de type mobile, comprenant un organe d'actionnement relié à un servomoteur. Une commande placée à distance du robinet commande le déplacement de l'organe d'actionnement pour sélectionner une position d'ouverture ou de fermeture.
  • L'exemple qui suit détaille un mode de réalisation d'un robinet selon l'invention. La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un ensemble de robinetterie selon l'invention. La figure montre un robinet 1 en position fermée, comprenant un corps 2 monté sur un récipient 13. Le corps présente un conduit 101, en communication avec le récipient, et présente également une cavité 102 en communication avec une sortie 103 du corps. Le corps présente en outre un organe d'obturation 6 fermant sélectivement le passage de fluide entre le conduit 101 et la cavité 102. Un organe d'actionnement 3 traverse depuis l'extérieur une paroi du corps et s'étend sensiblement sur toute la longueur de la cavité 102. Une de ses extrémités vient en vis- à- vis de l'organe d'obturation 6. L'organe d'actionnement 3 est solidaire d'un piston 8 mobile d'un servomoteur 4. Ce piston 8 est mobile dans une chambre de pression 7 du servomoteur 4. La chambre de pression 7 présente une entrée de fluide 114 reliée à une électrovanne 12. Cette électrovanne 12 est commandée par une commande 5 placée à distance du robinet.
  • Le robinet 1 comprend ainsi un corps 2. Le corps est fixé de façon étanche sur le récipient 13. Le corps peut ainsi être boulonné ou vissé sur une platine du récipient, en intercalant de préférence un joint entre le platine et le corps. La boulonnerie utilisée peut être du type à haute résistance. On peut également utiliser une boulonnerie à dureté limitée pour éviter la fragilisation par corrosion, cette corrosion étant particulièrement sensible au contact de l'hydrogène.
  • On peut utiliser un joint entre la platine et le robinet ou entre la platine et le récipient d'un type particulier. On peut ainsi envisager d'utiliser un joint d'étanchéité double du type spiralé du type métal/PTFE. L'étanchéité et la sécurité sont ainsi améliorées.
  • Le corps peut être réalisé en matériaux tels que l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'acier inoxydable austénitique ou dans un alliage à base de Nickel. Ces matériaux présentent notamment de bonnes propriétés de résistance à la corrosion. Il peut également être réalisé avec tout matériau présentant de bonnes caractéristiques mécaniques et préférablement une bonne résistance à la corrosion. Le conduit 101 du corps est placé en face d'une ouverture du récipient. Le fluide du récipient est ainsi en communication avec le conduit 101. Le corps comprend en outre l'organe d'obturation 6, sous la forme d'un clapet, obturant la communication entre le conduit 101 et la cavité 102 du corps en position fermée du passage de fluide. Le clapet 6 comprend un embout de clapet 104 et un ressort 106 (on peut également utiliser une boule en tant qu'embout de clapet). Lorsque le passage de fluide est en position fermée, le ressort 106 sollicite l'embout de clapet 104 contre un siège de clapet 105 réalisé sur le corps 2. Le clapet 6 assure ainsi dans cette position l'étanchéité entre le conduit 101 et la cavité 102.
  • La cavité 102 est en communication avec la sortie 103. Ainsi, lorsque le passage entre le conduit 101 et la cavité 102 est en position ouverte, le fluide du récipient peut s'écouler successivement à travers le conduit 101 et la cavité 102 jusqu'à la sortie 103. La sortie peut être munie d'un bouchon pour assurer son étanchéité, par exemple durant le transport ou le stockage du récipient. Ce bouchon peut présenter un filetage coopérant avec un filetage correspondant du corps. Le bouchon peut également s'assembler au corps par tout moyen de fixation étanche similaire.
  • L'organe d'actionnement 3 a dans le mode de réalisation présenté la forme d'un arbre allongé. L'organe d'actionnement peut être monté en translation par rapport au corps. Il peut ainsi se déplacer dans la direction représentée par la flèche de la figure 1. L'organe d'actionnement présente à l'une de ses extrémités une tête 107 en vis-, à- vis avec l'embout de clapet 104. Ainsi, lorsque l'organe d'actionnement est déplacé dans le sens de la flèche, la tête 107 vient au contact de l'embout de clapet 104. La tête 107 agit donc directement sur l'embout de clapet 104 pour ouvrir le passage de fluide. L'organe d'actionnement peut être réalisé dans un matériau résistant à la corrosion. Il peut ainsi être réalisé dans un acier au carbone, un acier inoxydable ou dans un alliage de Nickel.
  • Dans le mode de réalisation représenté, l'organe d'actionnement traverse une paroi du corps. Une garniture de presse- étoupe 110 peut être disposée au niveau de la traversée de l'organe d'actionnement, pour assurer l'étanchéité du corps de robinet. Cette garniture peut être réalisée avec un empilement de bagues en PTFE entourant l'organe d'actionnement. Cette garniture 110 peut être placée dans un support 111 de garniture rapporté sur le corps. Ce support 111 peut également présenter des portées 112 et 113. Le support 111 peut ainsi assurer le guidage de l'organe d'actionnement par rapport au corps.
  • Un servomoteur 4 est disposé au- dessus du corps de robinet. Il comprend la chambre de pression 7, dans laquelle est disposé le piston 8. Le piston 8 est solidaire de l'organe d'actionnement dans la direction représentée par la flèche. Le piston peut ainsi exercer un effort dans cette direction sur l'organe d'actionnement. Le piston peut être relié par une membrane flexible 9 à la chambre de pression. Le piston peut ainsi se déplacer par rapport à la chambre de pression. La chambre de pression peut être réalisée en acier au carbone, en acier inoxydable ou en fonte ductile. Le piston peut également être réalisé en acier inoxydable ou en acier au carbone. La membrane peut être réalisée en élastomère ou en plastique souple sur une toile spéciale étanche.
  • Un ou plusieurs ressorts 10 sollicitent le piston 8 vers la position de fermeture du passage de fluide. On évite ainsi que des secousses accidentelles, lors du transport par exemple, occasionnent un déplacement de l'organe d'actionnement. La position de fermeture du passage de fluide est ainsi maintenue pour éviter des fuites accidentelles du robinet.
  • La chambre de pression présente un conduit 114 par lequel elle peut être mise en communication avec une source de fluide de commande sous pression. Un bouchon 116 peut ainsi relier le conduit 114 à une conduite provenant de la source de fluide de commande. Lorsqu'un fluide sous pression est introduit dans la chambre de pression 7, le fluide de commande exerce un effort sur le piston. Cet effort permet le déplacement du piston et de la tige vers une position d'ouverture du passage de fluide.
  • Le conduit 114 peut être relié à une électrovanne 12. La chambre de pression est alors en communication avec un fluide de commande fourni par l'électrovanne. On peut utiliser une électrovanne à deux états qui alimente sélectivement la chambre de pression soit avec un fluide de commande à une pression de commande d'ouverture déterminée, soit avec un fluide de commande à une pression atmosphérique. Le temps de réponse d'une électrovanne étant généralement faible, on diminue ainsi le temps nécessaire pour commuter entre la position ouverte et la position fermée du passage de fluide. On peut utiliser un fluide de commande gazeux tel que de l'air ou de l'azote. Le fluide de commande gazeux est préférentiellement utilisé à une pression inférieure à 10 bars. On peut également choisir un fluide de commande liquide tel que de l'huile ou un liquide peu compressible tel que du liquide de freinage automobile. Le fluide de commande sous pression peut être fourni par exemple par un récipient de gaz sous pression ou par un compresseur.
  • Une commande de servomoteur, placée à distance du corps de robinet commande l'état de l'électrovanne. Cette commande est de préférence placée dans une zone externe sécurisée. Cette commande envoie un signal d'ouverture ou de fermeture à l'électrovanne. Cette commande peut par exemple être placée à une distance de 20 mètres du corps de robinet ou à une distance adéquate pour permettre d'isoler un manipulateur des fuites éventuelles du corps du robinet ou du récipient. Elle peut également être placée dans une cabine isolée du récipient. Cette commande peut générer un signal de commande électrique que l'on transmet à l'électrovanne par l'intermédiaire d'une ligne électrique. On peut également utiliser toute commande appropriée telle qu'une commande par radio ou une commande par câble mécanique.
  • Selon une variante, l'organe d'actionnement comporte également une excroissance 109, destinée à coopérer avec un siège 108 ménagé dans le corps du robinet. L'excroissance de l'organe d'actionnement reste en contact avec le siège du corps lorsque le passage de fluide est en position fermée. La combinaison de l'excroissance 109 et du siège 108 permet ainsi d'assurer une étanchéité supplémentaire au robinet.
  • Le robinet peut par ailleurs présenter un verrouillage de l'organe d'actionnement en position fermée. Ce verrouillage peut être obtenu en réalisant un filetage sur une extrémité de l'organe d'actionnement et en fixant une mollette 11 présentant un filetage correspondant. Le verrouillage peut par exemple être réalisé sur une extrémité axiale de l'organe d'actionnement, et de préférence sur une extrémité axiale de la tige d'actionnement en saillie vers l'extérieur. La mollette peut présenter être vissée jusqu'à venir en butée, par exemple sur le servomoteur et ainsi empêcher tout mouvement de l'organe d'actionnement. Le verrouillage peut ainsi être maintenu même lorsqu'un gaz sous pression est introduit dans la chambre de pression. Il est également possible de placer une goupille 115 rattachant la mollette 11 au servomoteur et maintenant la mollette en position. Ainsi, la mollette n'est pas susceptible de se dévisser sous l'effet de vibrations éventuelles. Le passage de fluide peut ainsi être maintenu de façon encore plus sûre en position fermée.
  • Selon une autre variante, il est possible de réaliser le piston au moyen d'une plaque solidaire de l'organe d'actionnement, de forme sensiblement circulaire, et comportant un joint à sa périphérie. Le joint, tel qu'un joint torique ou un joint à lèvre, assure l'étanchéité de la plaque par rapport à la chambre de pression.
  • Selon encore une variante, on peut utiliser une électrovanne dont l'ouverture est réglable de façon à faire varier la pression du fluide de commande qui alimente la chambre de pression. On peut ainsi régler la course de l'organe d'actionnement. Le débit de fluide au niveau du passage de fluide peut ainsi être réglé à une valeur souhaitée.
  • On va maintenant détailler le fonctionnement du robinet de la figure 1. Un opérateur commute la commande en position d'ouverture du passage de fluide. L'électrovanne reçoit le signal de commande et met alors en communication la chambre de pression avec le fluide de commande sous pression. Lorsque l'organe d'actionnement n'est pas verrouillé, la pression de fluide de commande agit sur le piston et la membrane. Le piston et l'organe d'actionnement se déplacent alors dans le sens indiqué par la flèche de la figure 1. La tête de l'organe d'actionnement rentre en contact avec l'embout de clapet 104. Le cas échéant, l'excroissance 109 de l'organe d'actionnement se décale du siège 108. En poursuivant le déplacement de l'organe d'actionnement, l'embout de clapet est décollé du siège 105. Le conduit 101 et la cavité 102 sont ainsi mises en communication. Le fluide peut ainsi s'écouler jusqu'à la sortie 103.
  • Lorsqu'un utilisateur commute la commande en position de fermeture du passage de fluide, un signal de commande est envoyé à l'électrovanne. L'électrovanne met alors en communication la chambre de pression avec un fluide de commande à la pression atmosphérique ou à une pression insuffisante pour maintenir le passage de fluide en position ouverte. Sur le piston, la force exercée par le ressort 10 est supérieure à la force exercée par le fluide de commande. Ainsi le piston se déplace dans le sens contraire de la flèche. Ainsi la tête de l'organe d'actionnement se déplace jusqu'à ne plus exercer d'effort sur l'embout de clapet. Le ressort 106 sollicite l'embout de clapet 104 contre le siège de clapet 105. La communication entre le conduit 101 et la cavité 102 est ainsi coupée, le passage de fluide est donc en position fermée.
  • Selon la variante à électrovanne avec ouverture réglable, l'utilisateur peut commander une ouverture intermédiaire de passage de fluide, en fonction de la pression de fluide de commande délivrée par l'électrovanne. Le débit du passage de fluide peut ainsi être rapidement modifié. Un tel robinet peut également comporter une position de fermeture d'urgence au niveau de la commande pour fermer le robinet en un temps minimum.
  • L'invention concerne également un récipient sur lequel est monté un robinet tel que décrit précédemment. Ce récipient, de forme sphérique ou cylindrique, comporte généralement une ouverture boulonnée sur laquelle est disposé ledit robinet. Le robinet peut être assemblé au récipient par tout moyen adéquat. Il peut ainsi être assemblé par vissage comme décrit précédemment au niveau de l'ouverture précitée. Un tel récipient résiste de préférence à des pressions supérieures à 50 bars. Il est en outre souhaitable de réaliser un récipient résistant à des pressions supérieures à 100 bars. Le récipient peut par exemple être réalisé en acier ou dans tout matériau présentant de bonnes caractéristiques mécaniques, et de préférence une bonne résistance à la corrosion.
  • On peut ainsi utiliser un tel récipient sous la forme d'un récipient mobile pour le transport de fluides toxiques sous pression, notamment pour le transport de fluides tels que du HCl.
  • Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.

Claims (10)

  1. Robinet (1) pour récipient (13) de fluide, comprenant :
    - un corps (2) de robinet :
    - présentant un passage (101, 102) de fluide ;
    - comprenant en outre un clapet (6) :
    - obturant ledit passage de fluide;
    - disposé de sorte que le fluide exerce sur lui un effort de fermeture ;
    - un organe d'actionnement mobile (3) comprenant un arbre monté en translation par rapport au corps ;
    dans lequel ledit organe d'actionnement provoque l'ouverture et la fermeture dudit passage de fluide (101, 102) en fonction de sa position par rapport au corps (2), le clapet étant actionné par l'organe d'actionnement mobile pour ouvrir le passage de fluide,
    caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
    - un servomoteur (4) déplaçant l'organe d'actionnement (3) entre des positions correspondant à l'ouverture et à la fermeture dudit passage de fluide ;
    - une commande (5) de servomoteur placée à distance du robinet, et
    - un dispositif de verrouillage de l'organe d'actionnement (3) en position de fermeture dudit passage de fluide disposé à une extrémité de l'organe d'actionnement (3).
  2. Le robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage est disposé à une extrémité axiale de l'organe d'actionnement (3) en saillie vers l'extérieur.
  3. Robinet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le servomoteur (4) est susceptible de recevoir un fluide de commande sous pression déplaçant l'organe d'actionnement.
  4. Robinet selon la revendication 3, caractérisé en ce que le servomoteur comprend :
    - une chambre de pression (7) apte à être reliée à une source (12) de fluide de commande ;
    - un piston (8) solidaire de l'organe d'actionnement, mobile dans la chambre de pression en fonction de la pression du fluide de commande dans la chambre de pression.
  5. Robinet selon la revendication 4, caractérisé en ce que le servomoteur comprend une membrane (9) flexible reliant de façon étanche le piston à la chambre de pression.
  6. Robinet selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le servomoteur comprend un ressort (10) sollicitant le piston vers une position de fermeture dudit passage de fluide.
  7. Robinet selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une électrovanne (12) alimentant le servomoteur en fluide de commande, cette électrovanne étant commandée par la commande à distance (5).
  8. Robinet selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en que l'organe d'actionnement comporte une excroissance (109) destinée à coopérer avec un siège (108) ménagé dans le corps du robinet, ladite excroissance (109) restant en contact avec ledit siège (108) lorsque le passage du fluide est en position fermée.
  9. Récipient (13) comprenant un robinet (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  10. Utilisation du récipient selon la revendication 9 pour contenir un fluide toxique, de préférence du HCl.
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